Forschung - Nicolai ter Horst
Meine Leitprinzipien für Forschung und innovative Lehre - alltagsnah, forschungsnah und partizipativ
Forschung - Nicolai ter Horst
Forschungsvision
Mein Forschungsprogramm ist in der Chemiedidaktik verortet und fragt, unter welchen Bedingungen naturwissenschaftliches Lernen gelingt – im Unterricht, im Labor und mit digitalen Werkzeugen. Im Mittelpunkt steht die Frage, wie Schüler*innen chemische Konzepte so durchdringen, dass sie wissenschaftliche Erkenntnisse für gesellschaftliche und persönliche Entscheidungen nutzen können. Drei Forschungsschwerpunkte verfolgen dieses Ziel aus unterschiedlichen Perspektiven: von der interessorientierten Unterrichtsgestaltung über KI-gestützte Lernumgebungen bis hin zur Qualitätssicherung außerschulischer Lernorte.
Forschungsschwerpunkt 1: re:Che – Chemie neu denken
Drei etablierte Ansätze – Inquiry-based Learning, kontextualisierter Unterricht und Systemisches Denken – prägen aktuelle Diskussionen um guten Chemieunterricht. Doch welcher wirkt, unter welchen Bedingungen und für wen? re:Che geht dieser Frage empirisch nach: Im Rahmen eines Design-Based-Research-Projekts mit quasi-experiemntellen Anteilen werden alle drei Ansätze in eigens entwickelten Unterrichtseinheiten umgesetzt und erprobt.
Darüber hinaus werden sie hinsichtlich ihres Einflusses auf das situationale Interesse direkt miteinander verglichen. Die Befunde fließen in einen kompetenzorientierten Unterrichtsgang für die Sekundarstufe I ein, der fachübergreifend anschlussfähig ist.
aktueller Stand: Entwicklungsarbeiten dreier Musterunterrichtseinheiten und erste Pilotierungen im Schülerlabor
Forschungsschwerpunkt 2: digitalchemlab – KI-gestützte Lernumgebungen im Schülerlabor
Schüler*innen lernen unterschiedlich – doch häufig ist die Vermittlung der Inhalte nicht an ihren individuellen Bedürfnisse ausgerichtet. digitalchemlab setzt hier an: Das Projekt verbindet reale Laborerfahrung mit KI-gestützter Adaptivität, die Lernwege und -inhalte individuell anpasst und so heterogene Lerngruppen gezielter unterstützt. Aufbauend auf Vorarbeiten zu digital-differenzierten Lernmodulen werden neue Lerneinheiten entwickelt – darunter eine Einheit zur Redoxchemie – und in einer Längsschnittstudie mit klassischen Schülerlaborformaten verglichen.
aktueller Stand: Entwicklungsarbeiten für moodle basiertes System (digitalchemlab.de) und vertiefte Analyse der Daten aus dem Vorgängerprojekt
Literatur
- N. ter Horst (2025): digitalchemlab: Konzeption, Implementation und Evaluation digital-differenzierter Lernmodule für das Schülerlabor. Dissertation, Friedrich-Schiller-Universität Jena. https://doi.org/10.22032/dbt.67925
- N. ter Horst (2026): Digital and complexity-differentiated learning to support students’ lab work in out-of-school student laboratories. In: Sustainable and Digital Transitions in Science Education: Selected Papers from the ESERA 2025 Conference (Springer). In Vorbereitung.
Forschungsschwerpunkt 3: AEQualiS – Qualitätssicherung in Schülerlaboren
Schülerlabore erfreuen sich hoher Beliebtheit – doch ein gemeinsames Qualitätsvokabular fehlt bislang. Welche Konstrukte werden gemessen, welche Instrumente eingesetzt, und wie vergleichbar sind die Befunde überhaupt? AEQualiS nimmt diese Lücke systematisch in den Blick: Ein nationales Review erfasst und kategorisiert erstmals die in der Schülerlaborforschung eingesetzten Messinstrumente und schafft so die Grundlage für standortübergreifende Vergleiche.
Entstehen sollen standardisierte Instrumente, die Laborbetreibende eigenständig und ohne großen Aufwand einsetzen können. Langfristiges Ziel ist ein überregionales Verbundprojekt gemeinsam mit dem Bundesverband der Schülerlabore (LeLa).
aktueller Stand: Vorbereitungen für ein nationales Review, Sichtung der bestehenden Dissertationen